葛潔，楊正軍，曹旭晨

(天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院·國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津300060)

乳腺癌是一種異質(zhì)性疾病，這種異質(zhì)性是乳腺癌治療所面對(duì)的重要挑戰(zhàn)。目前將乳腺癌分為雌激素受體(ER)陽(yáng)性乳腺癌(Luminal A型和Luminal B型)、人表皮生長(zhǎng)因子受體-2(HER2)過(guò)表達(dá)乳腺癌、三陰性乳腺癌。上述不同分子分型的乳腺癌治療方案有所差異。研究發(fā)現(xiàn)，在上述不同分子分型的乳腺癌中，乳腺腫瘤干細(xì)胞的比例以及腫瘤干細(xì)胞表達(dá)的分子標(biāo)記有明顯差異。本文就乳腺腫瘤干細(xì)胞對(duì)不同分子分型乳腺癌患者療效的影響作一綜述。

1 腫瘤細(xì)胞的可塑性

許多學(xué)者認(rèn)為，乳腺腫瘤干細(xì)胞可以調(diào)控乳腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移、對(duì)放化療的治療抵抗，從而導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，乳腺腫瘤干細(xì)胞存在多種分子標(biāo)志，但是不同的分子標(biāo)志是否代表不同類型的腫瘤干細(xì)胞目前仍未有定論。目前有關(guān)腫瘤干細(xì)胞的假說(shuō)，主要有以下兩種觀點(diǎn)：一種假說(shuō)認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的細(xì)胞，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞的本質(zhì)是維持腫瘤的增殖和進(jìn)展。最新研究發(fā)現(xiàn)，乳腺腫瘤干細(xì)胞存在兩種截然不同的細(xì)胞表型，并且可以通過(guò)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種表型的相互轉(zhuǎn)化。一種是表達(dá)乙醛脫氫酶(ALDH)分子標(biāo)志的具有較強(qiáng)增殖能力的上皮表型。另一種是表達(dá)CD44+/CD24-、增殖能力較弱，但具有較強(qiáng)侵襲和轉(zhuǎn)移能力的間質(zhì)表型，從而使乳腺腫瘤干細(xì)胞具有腔面表型和基底樣表型的能力[1]。這兩種表型的腫瘤干細(xì)胞可以產(chǎn)生相應(yīng)的上皮表型或間質(zhì)表型的體細(xì)胞后代，從而通過(guò)釋放細(xì)胞因子來(lái)增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞的自我更新能力[2]。這兩種表型的改變是通過(guò)腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)從而引起表觀遺傳學(xué)的改變所介導(dǎo)的[3]。

體細(xì)胞是否可以通過(guò)去分化成為腫瘤干細(xì)胞目前尚無(wú)定論。有學(xué)者認(rèn)為可以通過(guò)這一途徑產(chǎn)生腫瘤干細(xì)胞。但是如果在山中因子(包括Oct3/4, Sox2, Klf4, 以及c-Myc)存在的情況下，分化的體細(xì)胞可以去分化變?yōu)槎嗄芨杉?xì)胞[4]。有研究發(fā)現(xiàn)，分化的乳腺癌細(xì)胞在SLUG和SOX9蛋白存在的情況下可以通過(guò)去分化變?yōu)楦杉?xì)胞特性的乳腺癌細(xì)胞[5]。但是這些能夠發(fā)生去分化的過(guò)程只是在體外細(xì)胞學(xué)試驗(yàn)中得到證實(shí)，在機(jī)體腫瘤的發(fā)生過(guò)程中是否發(fā)揮重要作用尚不明確[5]。數(shù)學(xué)模型已經(jīng)表明，細(xì)胞的去分化過(guò)程和可塑性可以顯著降低針對(duì)干細(xì)胞靶向治療的敏感性以及增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性[6]。腫瘤細(xì)胞存在強(qiáng)可塑性的另一個(gè)表現(xiàn)是“血管擬態(tài)”的出現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞的一小部分腫瘤干細(xì)胞可以分化產(chǎn)生類似血管的結(jié)構(gòu)[7]。有研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌細(xì)胞中，絲氨酸蛋白酶抑制劑E2和分泌性白細(xì)胞蛋白酶抑制劑蛋白參與了這一過(guò)程的發(fā)生[8]。

2 腫瘤干細(xì)胞與乳腺癌分子分型

乳腺癌是一種異質(zhì)性疾病，可以根據(jù)ER、孕激素受體(PR)表達(dá)的狀態(tài)以及HER2的表達(dá)狀態(tài)將乳腺癌分為激素受體陽(yáng)性型、HER2過(guò)表達(dá)型以及三陰性?；驕y(cè)序的出現(xiàn)將以上的分子分型進(jìn)一步分為L(zhǎng)uminal型(Luminal A 和Luminal B型)、HER2過(guò)表達(dá)型以及基底樣型[9]。根據(jù)不同的分子分型可以給予患者個(gè)性化的治療。

不同分子分型的乳腺癌體細(xì)胞中上皮表型/間質(zhì)表型的腫瘤干細(xì)胞比例存明顯差別。低鈣黏素表型的乳腺癌——通常是三陰性乳腺癌，這類乳腺癌細(xì)胞中通常含有較高比例的CD44+/CD24-和間質(zhì)表型ALDH1的腫瘤干細(xì)胞。具有高增殖能力的干細(xì)胞通常具有上皮表型但是缺乏ER或PR的表達(dá)，HER2陽(yáng)性的乳腺癌通常具有高比例表達(dá)ALDH1蛋白標(biāo)志的干細(xì)胞，并且具有較強(qiáng)的增殖活性[10]。與HER2過(guò)表達(dá)型或三陰性乳腺癌相比，Luminal B型的乳腺癌腫瘤干細(xì)胞比率較低。Luminal A型的乳腺癌患者干細(xì)胞的比率最低，預(yù)后最好。

細(xì)胞之間的重塑性對(duì)于細(xì)胞的正常生理狀態(tài)和機(jī)體的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮著重要作用。但是腫瘤發(fā)生的標(biāo)志之一是細(xì)胞之間的重塑能力增強(qiáng)。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化/間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化是促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞發(fā)生這一過(guò)程的重要機(jī)制之一。腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化會(huì)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力，同時(shí)降低腫瘤細(xì)胞的增殖活性并引起化療耐藥。相反，如果腫瘤細(xì)胞發(fā)生間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化，那么這一過(guò)程會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、并促進(jìn)轉(zhuǎn)移灶的產(chǎn)生[11]。應(yīng)用阻礙這兩種表型之間相互轉(zhuǎn)化的藥物，比如肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β或許可以增強(qiáng)針對(duì)腫瘤干細(xì)胞靶向治療的效果[12,13]。

3 腫瘤干細(xì)胞與不同分子分型乳腺癌療效的關(guān)系

乳腺癌治療的進(jìn)展使乳腺癌患者的生存得到了明顯改善。由于基因表達(dá)以及表觀遺傳學(xué)的調(diào)控作用，乳腺癌是一種異質(zhì)性疾病。在ER陽(yáng)性的乳腺癌中，組蛋白的甲基化與他莫西芬或芳香化酶抑制劑的耐藥有關(guān)，并且與預(yù)后不良有關(guān)[14]。研究表明，應(yīng)用組蛋白去乙酰化酶抑制劑可以增強(qiáng)他莫西芬治療的敏感性[15]。臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，聯(lián)用不同種類的組蛋白去乙?；敢种苿┛梢阅孓D(zhuǎn)內(nèi)分泌耐藥，然而單用一種組蛋白去乙酰化酶抑制劑并不能逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌耐藥[16,17]。

腫瘤干細(xì)胞假說(shuō)在腫瘤治療中有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤干細(xì)胞對(duì)化療治療不敏感，事實(shí)上放化療會(huì)刺激腫瘤干細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子或DNA損傷修復(fù)機(jī)制增強(qiáng)自我更新的能力[18]?，F(xiàn)在腫瘤的治療方案主要是針對(duì)腫瘤原發(fā)灶瘤體細(xì)胞，基因突變或是表觀遺傳學(xué)的改變會(huì)引起遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶的出現(xiàn)以及治療的失敗[19]。雖然腫瘤干細(xì)胞和它分化產(chǎn)生的腫瘤細(xì)胞存在某些相同的基因突變位點(diǎn)，但是腫瘤干細(xì)胞有一些獨(dú)立的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，并且不依賴于乳腺癌的分子分型。因此如果在針對(duì)分子分型進(jìn)行個(gè)體化治療的同時(shí)能夠加用針對(duì)腫瘤干細(xì)胞的靶向治療或許會(huì)顯著提高乳腺癌治療的效果[20]。

3.1 ER陽(yáng)性乳腺癌 ER陽(yáng)性的乳腺癌根據(jù)Ki-67指數(shù)可以分為L(zhǎng)uminal A型和Luminal B型。雖然都可以進(jìn)行內(nèi)分泌治療，但是總體來(lái)說(shuō)Luminal A型患者預(yù)后優(yōu)于Luminal B型?；蛟S與Luminal A型的乳腺癌腫瘤干細(xì)胞比例比較低，分化的腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性低且對(duì)內(nèi)分泌治療敏感有關(guān)；而Luminal B型乳腺癌可能會(huì)表達(dá)一定比例ER/PR陰性的腫瘤干細(xì)胞，因此對(duì)內(nèi)分泌治療效果較差[21]。有研究發(fā)現(xiàn)，ALDH陽(yáng)性的腫瘤干細(xì)胞不表達(dá)正常的ERα，而表達(dá)另一種亞型的ERα，從而影響內(nèi)分泌治療的效果。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，內(nèi)分泌治療的耐藥與伴隨腫瘤干細(xì)胞的比例上升有關(guān)[22]。臨床治療也同樣發(fā)現(xiàn)，新輔助內(nèi)分泌治療會(huì)引起CD44+/CD24-的腫瘤干細(xì)胞比例升高。提示同時(shí)進(jìn)行內(nèi)分泌治療和靶向治療腫瘤干細(xì)胞或許可以提高內(nèi)分泌治療的療效。

激素受體陽(yáng)性的腫瘤干細(xì)胞除受到雌激素調(diào)控外，還受許多生長(zhǎng)因子有關(guān)的信號(hào)通路，比如磷脂酰肌醇3-激酶、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)以及HER2等的調(diào)控。已有研究證實(shí)，內(nèi)分泌治療聯(lián)用mTOR抑制劑或CDK4/6抑制劑可延長(zhǎng)ER陽(yáng)性乳腺癌患者的無(wú)病生存期[23，24]。這些研究結(jié)果提示應(yīng)用mTOR或CDK4/6抑制劑或許可以增強(qiáng)ER陽(yáng)性乳腺癌患者內(nèi)分泌治療的效果。

3.2 HER2陽(yáng)性乳腺癌 HER2陽(yáng)性乳腺癌患者應(yīng)用曲妥珠單抗治療可以顯著降低復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，除曲妥珠單抗外，目前還有帕妥珠單抗以及TDM-1等靶向藥物。HER2信號(hào)通路對(duì)乳腺癌患者的疾病發(fā)生以及預(yù)后有重要作用，其與乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的自我更新有關(guān)[25]。HER2基因的擴(kuò)增可以增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞比例，而應(yīng)用曲妥珠單抗可以降低細(xì)胞的增殖能力。雖然目前曲妥珠單抗僅批準(zhǔn)應(yīng)用于HER2陽(yáng)性的乳腺癌患者，但是回顧性臨床研究發(fā)現(xiàn)，HER2陰性患者應(yīng)用曲妥珠單抗治療同樣可以改善預(yù)后[26]。

盡管HER2靶向治療可以改善HER2陽(yáng)性乳腺癌患者的預(yù)后，但是仍有很大一部分患者會(huì)出現(xiàn)治療耐藥。與耐藥有關(guān)的常見突變基因?yàn)榈?0號(hào)染色體同源丟失性磷酸酶張力蛋白(PTEN)基因，通常PTEN基因缺失會(huì)刺激HER2陽(yáng)性乳腺癌產(chǎn)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化樣的腫瘤干細(xì)胞。由于上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化樣的腫瘤干細(xì)胞存在不同的表型，因此需要聯(lián)合治療策略。

3.3 三陰性乳腺癌 與其他分子分型的乳腺癌相比，三陰性乳腺癌腫瘤干細(xì)胞表達(dá)的比例是最高的，三陰性乳腺癌患者內(nèi)分泌治療及抗HER2靶向治療無(wú)效，僅有的治療為化療。雖然化療可明顯改善三陰性乳腺癌患者的預(yù)后，但是也易引起化療耐藥。腫瘤干細(xì)胞比例的升高是引起化療耐藥的重要機(jī)制之一?；熆梢酝ㄟ^(guò)激活I(lǐng)L-6和IL-8來(lái)上調(diào)腫瘤干細(xì)胞的比例。最近有研究報(bào)道，分化抑制因子4是調(diào)控乳腺干細(xì)胞自我更新的重要因子，并且是三陰性乳腺癌患者預(yù)后不良的指標(biāo)之一[27]。還有許多其他調(diào)控三陰性乳腺癌腫瘤干細(xì)胞的信號(hào)通路，比如Notch、Hedgehog以及IL-8-CXCR1。目前有許多臨床試驗(yàn)正在檢測(cè)上述信號(hào)通路的抑制劑是否可以改善三陰性乳腺癌患者的預(yù)后。細(xì)胞免疫治療目前也是治療三陰性乳腺癌的一個(gè)熱點(diǎn)方向，雖然最近有研究提示，應(yīng)用免疫治療如程序性細(xì)胞死亡蛋白-1抑制劑可以改善一部分三陰性乳腺癌患者的預(yù)后，但是腫瘤干細(xì)胞可以通過(guò)多種機(jī)制逃脫免疫監(jiān)視，因此對(duì)于腫瘤干細(xì)胞的免疫治療仍然存在很大挑戰(zhàn)。

4 展望

隨著新化療藥物和靶向藥物的不斷出現(xiàn)，如何為乳腺癌患者制定個(gè)性化治療方案成為目前研究重點(diǎn)。對(duì)乳腺癌干細(xì)胞進(jìn)行靶點(diǎn)治療是未來(lái)治療的方向和熱點(diǎn)。